Industrie-Gasfedern Perfekte Entlastung eines Platinengreifers

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GGB Heilbronn GmbH

Mit Hilfe von Lastaufnahmemitteln lässt sich sicheres, schonendes Anheben und Transportieren von Blechzuschnitten für automatisierte Prozesse nachhaltig gestalten. Um die Sicherheit bei der Neukonstruktion eines Platinengreifers für die Automobilindustrie zu steigern, haben sich zwei bekannte mittelständische Zulieferer zusammengetan.

In der metallverarbeitenden Industrie ist es Systemlieferanten gelungen, werkzeugfreies Schneiden in der Blechbearbeitung anzubieten. Dazu schneiden Laser direkt vom kontinuierlich laufenden Stahl- oder Aluminium-Coil – die Rentabilität im Presswerk steigt. So ist etwa dank CNC-Programmierungen eine hohe Flexibilität bei gleichzeitiger Materialeinsparung von bis zu 10 Prozent erzielbar. Zudem entfällt der komplette Aufwand für Transport, Lagerung und Instandhaltung der bis zu 40 Tonnen schweren Schneidwerkzeuge. Anbieter liefern inzwischen leicht installierbare Anlagen, die eine Platinenproduktion auch in kleineren Hallen und Presswerken möglich machen. Verglichen mit konventionellen, werkzeuggebundenen Herstellungsverfahren ergeben sich dabei hohe Einsparungen.

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Um diese Vorteile während des Produktionsprozesses nicht zunichte zu machen, kooperieren die metallverarbeitenden Betriebe mit spezialisierten Partnern, die Sonderlösungen in hoher Qualität schnell und sicher liefern können. Ein solches Unternehmen ist die Nordgreif GmbH, bei der sich alles um das Heben und Transportieren schwerer Lasten dreht. Wie dieser Einsatzfall zeigt, ist die über 30-jährige Erfolgsgeschichte ohne erfahrene Ingenieure und kundenspezifische Konstruktionen am Hauptstandort in Schenefeld bei Hamburg undenkbar. Das Lösungsspektrum umfasst Zangen, Greifer, Traversen sowie Wendevorrichtungen mit mechanischem, elektrischem oder hydraulischem Antrieb.

Sondermaschinen für die Blechumformung

Die zunehmende Automatisierung in der Automobilindustrie erfordert auch im Bereich der Lastaufnahme neue Lösungen. Dies führt zu einer gesteigerten Effizienz und Geschwindigkeit in den laufenden Produktionsprozessen, bei denen die Blechplatinen zuerst aus einem Coil heraus gestanzt und dann auf speziellen Paletten gestapelt werden. Diese Paletten werden darauf mit einem Platinengreifer zu den Pressen transportiert, dort wieder vereinzelt und unter Druck in die gewünschte Form gebracht. Beim Transport von öligen Platinen kommt die glatte Oberfläche als besondere Anforderung an die Greiflösung hinzu. Aus diesem Grund sind die Lösungen von Nordgreif mit einer speziellen Niederhaltevorrichtung ausgerüstet: Dadurch wird der Platinenstapel sehr fest zusammengehalten und ein sicherer Transport ist stets gewährleistet.

European Rover Challenge

Kettenfahrwerk von Rover mit Gasdruckfedern optimiert

Um dem Endkunden eine störungsfreie Produktion zu ermöglichen, kooperiert Nordgreif mit dem Spezialisten für Dämpfungslösungen aller Art, der ACE Stoßdämpfer GmbH. Die langjährige Zusammenarbeit ist erfolgreich, weil beide Unternehmen ähnlich an Projekte herangehen: Aufbauend auf einer hochwertigen, großen Produktpalette sind sie in der Lage, maßgeschneiderte Lösungen weiter zu entwickeln und, falls nötig, dank ihrer Expertise auch neue Produkte zu konstruieren.

Platinenstapel sicher fixieren

Die aktuelle Generation von Platinengreifern ist so ein Fall: Es galt, einen in der Höhe verfahrbaren Aufsetztisch beim Anheben in der oberen Endlage kräftemäßig zu unterstützen. Der Tisch ist mit einem Scherenhub und einem Schrittschaltwerk ausgestattet und für die Fixierung der Platinenstapel zuständig. Er verhindert, dass die Platinen verrutschen und im schlimmsten Fall herunterfallen. Dies würde die Arbeitsprozesse nicht nur unterbrechen, sondern zu teuren Schäden an den empfindlichen Blechzuschnitten führen. Der 2.000 kg schwere Tisch kann mit einer Platinenlast von bis zu 8.000 kg beladen werden.

Zur sicheren Fixierung der Last bestand die Lösung bei Nordgreif unter anderem darin, den Tisch nach Aufsetzen des Greifers mit Hilfe von vier leistungsstarken, horizontal angeordneten Gaszugfedern anzuheben, um die Platinen freizugeben. Beim Anheben des Platinengreifers muss der Aufsetztisch schnell und kontrollierbar nach unten zu bewegen sein, damit die Platinen gesichert sind.

Leistungsstarke Gasfedern benötigt

Um diese Vorgänge bestmöglich zu unterstützen, galt es für die Spezialisten von ACE, mehrere Herausforderungen zu meistern: Bei der maximalen Platinenlast von acht Tonnen müssen die auszuwählenden Gasfedern auf der einen Seite leistungsstärker sein als handelsübliche Modelle, die an Hauben, Luken und Deckeln vorkommen und dort kontrolliertes Halten, Heben oder Senken zwecks Unterstützung menschlicher Muskelkräfte ermöglichen. Auf der anderen Seite müssen sie exakt einstellbar sein, sodass sie genau die gewünschte Bewegung und Geschwindigkeit des Tisches ermöglichen.

Industriestoßdämpfer

Maßgeschneiderte Dämpfung für die Automatisierung

Eine weitere Anforderung: Während ACE für die meisten Lösungen auch online ein Berechnungsprogramm zur Verfügung stellt, mit dessen Hilfe in fünf einfachen Schritten die passende Gasfeder ausgelegt und geliefert wird, kam diese Art der schnellen, präzisen Ermittlung der geeigneten Modelle in diesem Einsatzfall aufgrund von zu berücksichtigenden Faktoren wie Umlenkrollen und dem Gewicht beim Absenken nicht in Frage.

Zunächst lieferte ACE vier Industrie-Gaszugfedern des Typs GZ-28-600-DD-1200N mit der maximalen Zugkraft von 1.200 N. Auch wenn dies vom Konstruktionsteam bei Nordgreif so gewünscht war, stellte sich in der Praxis heraus, dass dadurch weder das erforderliche Senken des Tisches wie vorgesehen auszulösen, noch die gewünschte Entlastung beim Anheben zu erzielen war. Die Gasfedern waren hinsichtlich der Zugkräfte überdimensioniert. Aus diesem Grund machte sich Kai Boelingen, der bei ACE für den technischen Vertrieb in der Region zuständige Experte, auf den Weg nach Schenefeld, um mit dem Team bei Nordgreif in eine Testphase einzutreten, die er als „Herantasten“ beschreibt.

Dabei kam den Technikern eine Besonderheit dieser ohne fremde Energieversorgung arbeitenden Lösungen zur Kraftunterstützung zugute: Ihre Zugkraft lässt sich im Nachhinein über ein Ventil stufenlos bis zum gewünschten Wert reduzieren. Nach vorsichtigem Ablassen des Stickstoffs stellte sich heraus, dass bei je 800 N die Kräfte der an beiden Seiten der Konstruktion nebeneinander platzierten Komponenten so passend gewählt sind, dass sich der Tisch zügig, aber kontrolliert nach unten bewegen kann. Gleichzeitig wird während des Hebevorgangs das Eigengewicht des Greifers dank der zusammen wirkenden Kräfte von 3.200 N erheblich reduziert, sodass das Verfahren in die obere Endlage wunschgemäß erfolgt.

Damit noch mehr Konstrukteure von den Vorzügen dieser leistungsstarken Maschinenelemente profitieren, sind bei ACE neben einer Vielzahl an Zubehör und Anschlussteilen auf Anfrage auch Sonderausführungen lieferbar. Außerdem stehen für Anwendungen mit strengen Hygienerichtlinien wie in der Medizin- und Lebensmitteltechnik auch Varianten zur Verfügung, die mit Sonderölen befüllt sind und in Edelstahlausführung sowie mit Endlagendämpfung geliefert werden können. Wenn es die Umgebungsbedingungen erfordern, ist ACE in der Lage, den zulässigen Temperaturbereich von -20 °C bis 80 °C noch zu erweitern. Diese Art der Anpassung war jedoch bei Nordgreif kein Kriterium für den Erfolg der neuen Generation der Platinengreifer. Auch dank der präzise eingestellten und bei jedem Transportprozess zuverlässig wirkenden Kräfte der Industrie-Gaszugfedern von ACE gestalten sich die automatisierten Arbeitsabläufe bei den Endkunden trotz der teils öligen Oberflächen reibungslos, sodass kostspieliger Ausschuss von Platinen Mangelware ist.

* Robert Timmerberg M. A., Fachjournalist (DFJV), plus2 GmbH, Düsseldorf, Deutschland

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